자연 흡기 엔진의 배기량과 효율성은 출력을 제한합니다. 엔진으로 공기를 밀어넣는 대기력이 14.7파운드에 불과하기 때문에 엔진은 너무 많은 공기만 흡입할 수 있습니다. 해수면에서 평방 인치당. 설상가상으로 기압은 고도에 따라 감소합니다. 더운 공기는 찬 공기보다 얇기 때문에 공기 밀도도 온도에 따라 감소합니다.
대부분의 기본 자연 흡기 엔진은 최대 용적 효율이 75~85%에 불과합니다.
소형 블록 또는 대형 블록 Chevy, Ford 또는 Chrysler 엔진은 일반적으로 실린더당 밸브 2개 및 밸브 타이밍 고정으로 제한되지만, 후기 모델 엔진에서 작업하는 경우 실린더당 여러 밸브 및 가변 밸브 타이밍이 호흡 효율을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. .
자연 흡기 엔진에서 기류 및 체적 효율성을 개선하기 위한 기타 트릭
• 더 높은 리프트, 더 긴 기간의 캠축 설치
• 스톡 헤드를 수정하거나 더 큰 밸브와 더 나은 포트가 있는 애프터마켓 성능 헤드로 교체합니다.
• 실린더에 더 많은 공기를 공급할 수 있도록 더 크고 더 긴 러너가 있는 흡기 매니폴드를 설치합니다.
• 더 많은 CFM(분당 입방 피트)을 흘릴 수 있는 더 큰 스로틀 바디 또는 기화기(또는 여러 기화기)를 설치합니다.
• 더 차갑고 밀도가 높은 공기를 엔진으로 보내는 데 도움이 되도록 공기 스쿱 또는 찬 공기 흡입 시스템을 추가합니다.
• 실린더에서 나오는 공기 흐름을 개선하는 데 도움이 되는 헤더와 크로스오버 파이프로 배기 가스 청소를 개선합니다.
이러한 개선을 통해 엔진의 체적 효율성을 90% 이상으로 높일 수 있습니다. 그러나 100% 이상의 체적 효율(특히 더 높은 rpm에서)을 달성하려면 일반적으로 터보차저 또는 슈퍼차저와 같은 일종의 강제 유도 시스템이 필요합니다.
강제 유도
강제 유도 시스템은 실린더에 더 많은 공기를 밀어 넣어 대기압의 한계를 극복합니다. 결과적으로 엔진의 출력은 얼마나 부스트를 얻느냐에 따라 달라집니다. 게다가 부스트 압력을 높이면 공기 흐름과 엔진의 체적 효율성을 제한할 수 있는 인덕션 시스템과 실린더 헤드의 많은 결함을 극복할 수 있습니다.
결국, 흡기 진공만으로 공기를 흡입하는 것보다 터보나 블로어로 공기를 엔진으로 밀어 넣는 것이 훨씬 쉽습니다.
6~8psi와 같이 비교적 적당한 양의 부스트를 사용하더라도 강제 유도 시스템은 일반적인 스트리트 엔진의 출력을 150마력 이상으로 쉽게 높일 수 있습니다.
부스트 압력을 14~16psi로 높이면 일반적으로 대부분의 엔진 출력을 두 배로 높일 수 있습니다. 속도를 더 높이면 경주에 참가할 수 있습니다. 그런 다음 문제는 엔진을 구축하여 무언가를 손상시키지 않고 추가 전력을 안전하게 처리할 수 있도록 하는 것입니다(곧 설명할 예정임).
공기 유도 차이
터보차저는 뜨거운 배기 가스를 사용하여 짧은 샤프트로 압축기 하우징 내부의 임펠러 휠에 연결된 터빈 휠을 고속으로 회전시킵니다. 임펠러는 터보 하우징으로 공기를 흡입하고 압축한 다음 엔진으로 밀어 넣어 부스트 압력을 생성합니다. 압축되면서 공기가 뜨거워지므로 터보에서 나가는 공기는 일반적으로 "인터쿨러"라고 하는 공기 대 공기 또는 공기 대 물 열교환기를 통과합니다.
부스트 압력은 일정 수준의 부스트에 도달하면 압력을 배출하기 위해 열리는 "웨이스트 게이트"에 의해 제어됩니다.
터보 키트는 많은 인기 있는 응용 분야에 사용할 수 있으며 고유량 연료 인젝터, 경우에 따라 고유량 연료 펌프 및 ECM을 재보정합니다.
이에 비해 과급기는 일반적으로 사용되는 과급기 유형에 따라 보다 즉각적인 스로틀 응답을 제공합니다. 과급기는 벨트 구동식 송풍기이므로 송풍기를 구동하기 위해 엔진의 동력을 흡수하기 때문에 터보보다 효율성이 다소 떨어집니다. 터보는 배기 가스로부터 무료로 구동 에너지를 얻지만 부스트를 개발하고 동력을 만들기 시작하기 전에 극복해야 하는 소량의 동력 감소 배압을 생성합니다.
ZR1 Corvette, GT 500 Shelby Mustangs, Roush Mustangs 및 많은 스트리트 로드와 같은 "포지티브 변위" 슈퍼차저("루츠" 스타일 송풍기라고도 함)에는 엔진에 공기를 밀어넣는 역회전 로브 로터가 있습니다. 발생된 부스트 압력은 엔진 속도와 과급기 풀리의 언더드라이브 비율에 따라 달라집니다.
이에 비해 "원심력" 과급기는 역회전하는 로터가 없지만 터보차저의 임펠러 휠과 유사한 압축기 설계를 사용합니다. 부스트는 터보와 더 유사한 rpm으로 구축되지만 벨트 구동 설정으로 인해 스로틀 응답이 더 좋습니다.
슈퍼차저 키트는 많은 인기 있는 거리 엔진에 사용할 수 있으며 일반적으로 대부분의 기본 블록이 처리할 수 있는 150~200마력 이상의 성능 향상을 제공합니다. 그러나 더 높은 수준의 부스트와 함께 엔진 안정성을 유지하려면 추가 수정이 필요합니다.
터보 오류 및 엔진 문제
터보차저 고장은 종종 윤활 불량 또는 오일 고장의 결과입니다. 터보 배기 하우징의 고온은 많은 열을 센터 하우징의 샤프트 베어링으로 전달합니다. 터보 하우징으로의 냉각수 또는 오일 공급이 제한되거나 손실되면 베어링 고장의 원인이 됩니다. 터보 엔진은 합성유를 사용하는 것이 기존 오일보다 높은 온도를 견딜 수 있기 때문에 권장됩니다. 정기적인 오일 교환도 필수입니다.
터보차저는 압축과 출력을 증가시키기 때문에 엔진 연소실 내부의 열과 압력도 증가시킵니다. 이는 개스킷이 추가 부스트를 처리할 수 없는 경우 헤드 개스킷의 수명을 어렵게 만들 수 있습니다.
공장 터보차저 엔진에 사용되는 많은 헤드 개스킷은 다층강(MLS)입니다. MLS 헤드 개스킷에는 일반적으로 3~5개의 강철 층이 있습니다. 외부 층은 일반적으로 일부 유형의 고온 합성 고무로 엠보싱 처리되고 코팅되지만 중앙 층은 평평하고 심처럼 기능할 수 있습니다. MLS 개스킷은 일반적인 컴포지션 헤드 개스킷보다 내구성이 뛰어나고 터보 애플리케이션에서 더 높은 온도와 압력을 처리할 수 있습니다. 애프터마켓 MLS 헤드 개스킷은 많은 자연 흡기 엔진과 MLS 헤드 개스킷이 없을 수 있는 구형 터보차저 엔진에서 헤드 개스킷을 교체하기 위한 업그레이드로 사용할 수 있습니다.
원래 장비 MLS 헤드 개스킷은 일반적으로 실린더 헤드와 엔진 블록 모두에서 매우 매끄러운(30RA 이하) 표면 마감이 필요하지만 대부분의 애프터마켓 MLS 개스킷에는 두 배 더 거친(60RA) 표면 마감을 수용할 수 있는 코팅이 있습니다.
엔진 개조
특정 유형의 가산기를 사용할 고객을 위해 엔진을 사용자 정의할 때마다 전력 증가를 안전하게 처리하기 위해 주요 업그레이드 또는 수정이 필요합니다. 어떤 모드와 얼마가 엔진과 애플리케이션에 따라 달라집니다. 드래그 카 또는 다른 유형의 경주용 자동차에 들어가는 엔진은 한 시즌에 많은 마일을 차지하지 않을 수 있지만, 주행 마일은 과부하 상태에서 풀 스로틀에서 힘든 마일이 될 것입니다. 반면에 거리 엔진은 대부분의 시간을 상대적으로 가벼운 부하에서 작동하며 최대 출력을 생성해야 하는 경우가 가끔 있습니다. 그러나 그들은 큰 문제 없이 수만 마일을 지속할 것으로 예상됩니다. 따라서 엔진 내구성은 두 가지 유형의 전력 가산기 응용 분야에서 똑같이 중요하다고 주장할 수 있습니다.
전력 가산기를 처리하는 데 필요한 업그레이드는 엔진과 생성하도록 제작된 엔진의 출력 수준에 따라 다릅니다. 일반적인 거리 응용 프로그램의 경우 고객이 미친 수준의 출력을 만들고 싶어하지 않는 한 일반적으로 스톡 피스톤, 로드 및 크랭크축을 변경할 필요가 없습니다. 대부분의 스톡 블록 V8은 큰 문제 없이 거리에서 150-200 추가 마력을 안전하게 처리할 수 있습니다.
엔진의 출력이 작은 블록의 경우 약 600hp, 큰 블록의 경우 800hp를 초과하면 전원 가산기로 업그레이드가 필수가 되기 시작합니다.
